(57)【要約】【課題】  電極間に絶縁膜を設置することなく、液相において優れた改質性能を発揮しうる燃料改質装置を提供する。【解決手段】  燃料改質装置１は、反応容器４０と、液体燃料を貯留するための、燃料タンク１０と、燃料タンク１０に接続され、反応容器４０に液体燃料１００を供給するための、燃料供給路２０およびポンプ３０と、電源７０に電気的に接続され、反応容器４０に内蔵された、電極５０と、電極５０に対向するように反応容器４０に内蔵された、電極５０との間での放電によりプラズマを発生させるための、電極６０と、前記液体燃料１００と前記プラズマとの接触により生成した水素含有ガスを反応容器４０から排出させるための、ガス回収部８０およびガス排出路９０と、を有する。本発明の燃料改質装置１は、電極５０と電極６０との電極間距離が０．１〜３．０ｍｍである点に特徴を有する。【選択図】図１
2007137721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器と、
液体燃料を貯留するための、燃料貯留手段と、
前記燃料貯留手段に接続され、前記反応容器に液体燃料を供給するための、燃料供給手段と、
電圧印加手段に電気的に接続され、前記反応容器に内蔵された、第１の電極と、
前記第１の電極に対向するように前記反応容器に内蔵された、前記第１の電極との間での放電によりプラズマを発生させるための、第２の電極と、
前記液体燃料と前記プラズマとの接触により生成した水素含有ガスを前記反応容器から排出させるための、ガス排出手段と、
を有する、燃料改質装置であって、
前記第１の電極と前記第２の電極との電極間距離が０．１〜３．０ｍｍであることを特徴とする、燃料改質装置。
【請求項２】
前記燃料が液体燃料であり、前記水素含有ガスの生成が液相で行われる、請求項１に記載の燃料改質装置。
【請求項３】
前記放電がパルス放電である、請求項１または２に記載の燃料改質装置。
【請求項４】
前記パルス放電のパルス数が５〜５００回／秒である、請求項３に記載の燃料改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料改質装置に関する。より詳細には、燃料から放電により水素含有ガスを生成させるための燃料改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池の燃料、種々の有機化合物の水素化、その他各種の工業用途に利用するため、燃料改質による水素含有ガスの製造に関して、様々な研究開発が盛んに行われている。
【０００３】
水素ガスを製造するための燃料としては、メタンやガソリンなどの炭化水素や、メタノールなどのアルコール類などが一般的に用いられている。
【０００４】
かような燃料を用いた燃料改質反応には、水蒸気改質、部分酸化改質、および水蒸気改質と部分酸化改質とを組み合わせたオートサーマル改質がある。メタンを部分酸化改質および水蒸気改質する場合の反応式を以下に示す。
【０００５】
【数１】
2007137721.tif 000003
【０００６】
上記の燃料を用いて水蒸気改質により水素ガスを製造するには、従来、燃料と水とを所定の割合で混合し、この燃料と水とが気化した状態で、改質触媒を備える所定の改質器に供給する方法などが一般的に用いられる。
【０００７】
このような改質触媒による従来の方法では、７００〜９００℃といった高温で反応を進行させる必要がある。このため、得られる水素含有ガス中のＣＯ濃度が、平衡により高くなってしまう。その結果、燃料改質装置の後段に設置される、ＣＯを除去するためのシフト反応器が大型化するという問題があった。また、改質触媒を所定の温度に加熱する必要があり、装置の起動性や応答性に劣るという問題があった。
【０００８】
改質触媒を用いた従来の方法における上記のような問題を解決すべく、放電により発生するプラズマを利用して気相で水素含有ガスを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。前記文献１には、メタノールなどの原料と水蒸気とを、放電装置内に導入してプラズマ化した後に再結合させることによって、水素含有ガスを製造する方法が開示されている。
【０００９】
しかしながら、放電プラズマを用いて気相で燃料を改質するには、燃料を気化させる必要がある。従って、液体状の燃料を気化させるための気化器を設置しなければならず、また、燃料を気化させるための熱エネルギも必要となる。このため、例えば燃料電池自動車などに適用する際に装置が大型化し、また、エネルギ効率を充分に向上させることができず、さらなる改善が求められていた。さらに、燃料の気化に伴う起動時間や応答時間の延長も問題となっていた。
【００１０】
かような問題を解決すべく、本発明者らは、液体燃料を気化させることなく、液相にて改質を達成しうる手段として、放電によりプラズマを発生させうる、反応容器内に備えられた一対の電極間に、ピンホールを有する絶縁膜が配置されてなる燃料改質装置を開発し、報告している（非特許文献１を参照）。かような改質装置によれば、液相においても燃料が改質され、水素含有ガスが発生しうる。
【特許文献１】特開２００１−１６７７８４号公報
【非特許文献１】第１３回日本エネルギー学会大会予稿集、ｐ．２２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、かような燃料改質装置は、絶縁膜を備えることにより以下のような問題を抱えている。すなわち、改質により発生したガスの気泡が、絶縁膜の有するピンホール部分に付着する場合があり、充分な時間にわたって安定した放電が維持できない虞がある。また、絶縁膜の設置に伴い、反応容器の形状や液体燃料の供給形態が制約され、放電時の出力を充分に向上させることができない虞がある。さらに、絶縁膜を設置すること自体、製造コストの高騰の原因ともなる。
【００１２】
本発明は、絶縁膜の設置に伴う上記の問題を解決することを目的とする。具体的には、本発明は、電極間に絶縁膜を設置することなく、液相において優れた改質性能を発揮しうる燃料改質装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、反応容器と、液体燃料を貯留するための、燃料貯留手段と、前記燃料貯留手段に接続され、前記反応容器に液体燃料を供給するための、燃料供給手段と、電圧印加手段に電気的に接続され、前記反応容器に内蔵された、第１の電極と、前記第１の電極に対向するように前記反応容器に内蔵された、前記第１の電極との間での放電によりプラズマを発生させるための、第２の電極と、前記液体燃料と前記プラズマとの接触により生成した水素含有ガスを前記反応容器から排出させるための、ガス排出手段と、を有する、燃料改質装置であって、前記第１の電極と前記第２の電極との電極間距離が０．１〜３．０ｍｍであることを特徴とする、燃料改質装置である。
【００１４】
本発明によれば、液相において燃料をプラズマ改質するには従来必要であるとされていた電極間の絶縁膜を設置しなくとも、液相において安定に燃料が改質され、水素含有ガスを発生させうる。また、絶縁膜を設置する必要がないことから、改質装置の製造コストが削減されうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。なお、各図において同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、説明の都合上、図面の寸法比率は誇張されており、図示する形態が実際とは異なる場合がある。
【００１６】
図１は、本発明の燃料改質装置の好ましい一実施形態を示す概略図である。燃料改質装置１は、液体燃料１００を放電プラズマにより改質し、水素含有ガスを生成させる装置である。なお、図１は、燃料改質装置１の定常運転状態を示す図であり、反応容器４０の内部には、液体燃料１００が充填されている。
【００１７】
燃料改質装置１は、燃料タンク１０を備える。この燃料タンク１０は、液体燃料１００を貯留するための燃料貯留手段として機能する。本実施形態において、液体燃料１００は炭化水素系化合物であるイソオクタンである。ただし、その他の化合物が液体燃料１００として用いられてもよく、例えば、ガソリン、灯油、ナフサなどの炭化水素系化合物や、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類が液体燃料１００として用いられうる。入手が容易であるという観点からは、メタノールやエタノールが好ましく用いられうる。特にエタノールは、それ自体に毒性がなく、かつバイオマスからの入手が可能であるため、環境保全の観点からも好ましく用いられうる。これらの燃料は、１種のみが単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。２種以上の燃料が併用される場合、それぞれの燃料は、別々の燃料タンクに貯留されて別々の燃料供給路２０（後述）を通じて反応容器４０に供給されてもよいし、混合燃料として１つの燃料タンクに貯留されて、１つの燃料供給路２０を通じて反応容器４０に供給されてもよい。
【００１８】
燃料タンク１０には、燃料供給路２０が接続されている。そして燃料供給路２０の途中には、図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ）により電気的に制御を受けるポンプ３０が設けられている。ポンプ３０は、液体燃料１００を反応容器４０へ供給するための燃料供給手段として機能する。すなわち、ポンプ３０の作動により、燃料タンク１０から液体燃料１００が吸い上げられ、燃料供給路２０を通じて所定の流量で反応容器４０に供給される。
【００１９】
ポンプ３０の下流側には、円筒状の反応容器４０が設けられている。なお、反応容器４０の形状や、反応容器４０への燃料供給路２０の接続位置、燃料供給路２０上へのポンプ３０の設置位置などが、図示する形態のみに制限されることはない。
【００２０】
反応容器４０は、自身の円筒形状の両底面から挿入された、一対の電極（５０、６０）を備えている。このうち、一方の電極５０は、反応容器４０の外部に設置された電源７０に電気的に接続されている。この電源７０は、図示しないＥＣＵにより電気的に制御され、当該電源７０に接続された電極５０に電圧を印加するための電圧印加手段として機能する。また、他方の電極６０は、上記の一方の電極５０に対向するように設置されており、この電極６０の端部はアースされている。これらの電極（５０、６０）および電源７０は、放電により反応容器４０内でプラズマを発生させるためのプラズマ発生手段として機能する。
【００２１】
本実施形態の燃料改質装置１において用いられる電極は、図１に示すように一対である。ただし可能であれば、複数対の電極を反応容器４０に設置してもよい。なお、複数対の電極を反応容器４０に設置する場合には、各電極対間に発生する放電プラズマが互いに干渉しないように、位置をずらすなどして各電極対を配置することが好ましい。
【００２２】
本実施形態において、一対の電極（５０、６０）は、ともにステンレス製である。ただし、その他の材料により電極が構成されてもよく、電極は例えば、ステンレスの他にも、アルミニウムと銅との合金、チタニウム合金、アルミニウム、銅、炭素などの材料により構成されうる。燃料や生成する水素含有ガスに対して悪影響を及ぼさず、プラズマ発生手段として機能しうるのであれば、その他の材料により電極が構成されてもよい。
【００２３】
本実施形態において、電極の形状は円柱状である。ただし、プラズマ発生手段として機能しうるのであれば、直方体状、三角柱状などのその他の形状が採用されてもよい。
【００２４】
また、本実施形態において、電極（５０、６０）の直径はともに２ｍｍである。ただし、かような値のみに制限されるわけではなく、燃料の種類、反応容器の内圧、印加電圧、および製造コストなどを考慮して、適宜調節されうる。一例を挙げると、電極の直径は、通常は１〜７ｍｍ程度であり、好ましくは２〜５ｍｍである。ただし、これらの値を外れる形態の電極が採用されてもよいことは勿論である。
【００２５】
さらに、本実施形態において、対向する電極の電極間距離は２．０ｍｍである。本発明においては、この「電極間距離」が規定される。本願において、この電極間距離は０．１〜３．０ｍｍであり、好ましくは１．０〜２．５ｍｍであり、より好ましくは１．５〜２．０ｍｍである。また、他の好ましい形態によれば、電極間距離は、好ましくは電極の直径の０．２〜２．０倍であり、より好ましくは電極の直径の０．５〜１．５倍であり、さらに好ましくは１．０〜１．２倍である。電極間距離が小さすぎると、対向する電極間で短絡が発生する虞がある。一方、電極間距離が大きすぎると、プラズマを発生させるのに必要な印加電圧が上昇し、改質効率が低下する虞がある。なお、対向する電極間の「電極間距離」とは、一方の電極（図１に示す電極５０）上の任意の点と、他方の電極（図１に示す電極６０）上の任意の点とを結ぶ線分のうち、最短の線分の長さを意味する。
【００２６】
反応容器４０の上部には、ガス回収部８０が設けられている。このガス回収部８０の下流側には、ガス排出路９０が設けられている。これらガス回収部８０およびガス排出路９０は、液体燃料とプラズマとの接触により生成した水素含有ガスを、反応容器４０から排出させるためのガス排出手段として機能する。なお、生成する水素含有ガスの比重は、一般的に液体燃料よりも小さい。このため、通常、生成したガスは反応容器４０の上部へ移動する。従って、本実施形態においては、反応容器上部の中央部にガス回収部８０およびガス排出路９０が設けられている。ただし、反応容器４０へのガス回収部８０およびガス排出路９０の設置位置は、図示する形態のみには制限されない。
【００２７】
続いて、図１に示す燃料改質装置１の動作について説明する。
【００２８】
まず、ＥＣＵからポンプ３０に作動信号が出力され、ポンプ３０が駆動する。このポンプ３０の駆動により、燃料タンク１０から液体燃料１００が吸い上げられ、燃料供給路２０の上流側に向けて流通する。そして、液体燃料１００は、反応容器４０へ圧送される。
【００２９】
本実施形態において、液体燃料１００の供給方式は、連続流通式である。液体燃料１００の供給量は、放電プラズマによって生成し、ガス排出路９０から排出される水素含有ガスの量に応じて制御されうる。かような制御により、図１に示す定常運転状態においては、反応容器４０内に液体燃料１００が充填された状態が維持されうる。なお、液体燃料１００の供給量は、ＥＣＵに接続されたポンプ３０により、制御されうる。また、液体燃料１００の供給量の具体的な値は、改質による反応容器４０内の液体燃料１００の消費速度に応じて変動しうるため、一概には規定されない。ただし、燃料を圧送するポンプ３０の圧力は、例えば１０〜２０ｋＰａ・Ｇ程度である。
【００３０】
上述したように、定常運転状態においては、反応容器４０内に液体燃料１００が充填されている。この状態でＥＣＵから電源に作動信号が出力され、電源７０が作動する。この電源７０の作動によって、当該電源７０に接続された電極５０に電圧が印加され、当該電極５０と、他方の電極６０（アースされている）との間に電位差が生じる。その結果、一対の電極（５０、６０）の間において放電が起こり、プラズマが発生する。反応容器４０内に充填された液体燃料１００は、このプラズマと接触することにより改質され、水素含有ガスを生成しうる。生成した水素含有ガスは、反応容器４０に設置されたガス回収部８０およびガス排出路９０を通じて反応容器４０から排出され、種々の用途（例えば、燃料電池の燃料）に用いられうる。
【００３１】
電源７０の作動により電極５０に印加される電圧の大きさは特に制限されず、所望の改質性能などを考慮して適宜設定されうる。一例を挙げると、印加電圧は、通常は０．１〜５０ｋＶ程度であり、好ましくは１〜１０ｋＶである。印加電圧が小さすぎると、プラズマが充分に発生せず、燃料の改質が充分に進行しない虞がある。一方、印加電圧が大きすぎると、危険性が増大し、さらに、効率が低下する虞がある。ただし、場合によっては、この範囲を外れる大きさの電圧が印加されてもよい。プラズマを発生させるための放電の種類についても特に制限はない。採用されうる放電の種類としては、例えば、パルス放電、コロナ放電、グロー放電、アーク放電などが挙げられる。バリア放電などのその他の放電によりプラズマを発生させてもよい。エネルギ効率や改質コストの観点から、好ましくはパルス放電が用いられうる。パルス放電が用いられる場合、パルス放電のパルス数は特に制限されないが、好ましくは５〜５００回／秒であり、より好ましくは５０〜１００回／秒である。このパルス数が少なすぎると、プラズマが充分に発生せず、改質が充分に進行しない虞がある。ただし、場合によっては、この範囲を外れるパルス数でパルス放電を行ってもよい。
【００３２】
本発明の燃料改質装置１を用いて燃料の改質を行う場合には、放電により発生したプラズマとの接触により燃料が改質されうる。従って、反応容器４０自体を加熱しなくとも改質反応が進行しうる。このため、本発明の燃料改質装置によれば、ヒータ等の加熱手段の設置が省略されうるため、本発明は装置のコンパクト化にも有効に寄与しうる。ただし、必要に応じてヒータ等の加熱手段を設置して、液体燃料１００や反応容器４０を加熱することは差し支えない。例えば液体燃料を加熱したい場合には、燃料供給路２０の途中にヒータを設置すればよい。反応容器４０を加熱したい場合には、反応容器４０の周囲にヒータを設置すればよい。反応容器４０内の温度（反応温度）は特に制限されないが、一例を挙げると、好ましくは０〜５０℃程度、より好ましくは５〜３０℃である。すなわち、本発明の燃料改質装置１によれば、室温条件下において燃料の改質が進行しうる。
【００３３】
本実施形態の燃料改質装置１においては、上述したように、対向する電極（５０、６０）間の電極間距離が、所定の範囲内の値に制御されている。かような構成によれば、放電プラズマを用いた液体燃料の改質に従来必要であるとされていた絶縁膜を設けなくとも、効率的に改質が進行し、水素含有ガスを発生させることが可能となる。本発明の構成によりかような効果が得られるメカニズムについては、未だ明らかとはなっていない。ただし、以下のメカニズムが推測されている。すなわち、電極間距離の大きい燃料改質装置を用いて放電を行うと、電極の表面の全てに分散した形で放電が起こりうる。このため、局所に集中したプラズマを発生させることが困難である。従来の燃料改質装置の反応容器が備えていたピンホールを有する絶縁膜は、この分散した放電をピンホール部分に集中させることで、局所における集中的なプラズマの発生を可能としていたと考えられる。これに対し、本発明の燃料改質装置においては、電極間距離が所定の範囲内の値に制御されている。このため、対向する電極に比較的近い部位において放電が発生しうる。その結果、電極間の放電の分散が抑制されうる。すなわち、局所に集中してプラズマが発生し、燃料が効率的に改質されうるものと推測される。ただし、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、本発明による改質効率の向上効果が、上記のメカニズム以外のメカニズムにより得られていたとしても、本発明の技術的範囲は何ら影響を受けることはない。
【００３４】
以上、液体燃料１００を単独で反応容器４０に供給し、プラズマとの接触により水素含有ガスを生成させる形態について説明したが、場合によっては、改質効率の向上などを目的として、液体燃料１００以外の成分を反応容器４０に供給してもよい。反応容器４０に供給されうる液体燃料以外の成分の例としては、例えば水が挙げられる。これらの成分の供給形態は特に制限されない。例えば、燃料タンク１０の他にタンクを別途設け、燃料供給路２０の他に供給路を別途設けることにより、これらの他の成分を供給してもよい。また、燃料と混和しうる成分を供給する場合には、当該成分を燃料との混合物として燃料タンク１０中に貯留させておき、当該混合物を燃料供給路２０から反応容器４０へ供給してもよい。ここで、他の成分の供給量は特に制限されず、所望の改質性能などを考慮することにより、適宜調節されうる。なお、プラズマ放電による燃料改質反応の反応速度を向上させるという観点からは、水の供給量は少ないほど好ましい。
【００３５】
本発明の燃料改質装置１において生成した水素含有ガスは、水素ガスを必要とする種々の用途に用いられうる。かような用途としては、例えば、燃料電池用燃料、化学工業合成用原料、内燃機関用燃料などが挙げられる。
【００３６】
具体的には、上記の水素含有ガスは、高温作動型の溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）や固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）などの燃料として用いられうる。かような場合には、水素ガス以外の一酸化炭素ガスや炭化水素ガスなども燃料として利用されうる。従って、かような用途においては、本発明の燃料改質装置から得られた水素含有ガスに対してさらに特段の処理を施さず、そのまま燃料として用いればよい。
【００３７】
これに対し、上記の水素含有ガスを、低温作動型の固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）などの燃料としてそのまま用いると、当該ガス中に含まれる一酸化炭素が、ＰＥＦＣのスタックを構成する電極触媒層中の白金触媒に対して、触媒毒として作用する場合がある。従って、上記の水素含有ガス中の一酸化炭素濃度を低減させるための手段を本発明の燃料改質装置の後段に設置し、その後に燃料電池に燃料として供給するとよい。かような一酸化炭素濃度低減手段としては、ＣＯシフト反応（ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋Ｈ２）によりＣＯをＣＯ２へと転化しうるシフト反応器や、一酸化炭素の選択酸化反応（２ＣＯ＋Ｏ２→２ＣＯ２）によりＣＯをＣＯ２へと転化しうる選択酸化反応器などが挙げられる。これらの一酸化炭素濃度低減手段の具体的な形態は特に制限されず、従来公知の知見が適宜参照されうる。なお、上記の手段以外にも、例えば深冷分離法、ＰＡＳ法、水素貯蔵合金、またはパラジウム膜拡散法などの手段により、高純度の水素ガスを得ることも可能である。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は下記の実施例のみには制限されない。
【００３９】
＜実施例１＞
図１に示す形態の燃料改質装置１を用いて液相でイソオクタンを改質し、水素含有ガスを生成させた。
【００４０】
反応容器４０内の温度を３０℃に維持し、電源７０の作動により電極（５０、６０）間に５ｋＶの電圧を印加した。これにより、電極（５０、６０）間において安定して放電が発生し、イソオクタンが改質されて水素含有ガスが生成した。なお、図１に示す形態の燃料改質装置１において、対向する電極の電極間距離は、上述したように２．０ｍｍである。
【００４１】
生成したガスはガス回収部８０およびガス排出路９０を通じて反応容器４０の外部に排出させた。この排出された水素含有ガスを回収し、ガスクロマトグラフィにより当該ガスの成分組成を分析した。また、水素含有ガスの生成速度を測定した。分析により得られた水素含有ガスの成分組成を下記の表１に示す。さらに、本実施例における改質時間の経過に伴う水素生成速度の変化を、図４のグラフに示す。
【００４２】
＜比較例１＞
図２に示す形態の燃料改質装置１を用いて気相でイソオクタンを改質し、水素含有ガスを生成させた（特許文献１に記載の技術）。
【００４３】
図２に示す形態の燃料改質装置１は、燃料供給路２０のポンプ３０の下流側に、液体状態のイソオクタンを気化させるための気化器３２が設置されている点で、図１に示す形態の燃料改質装置１とは異なる。また、図２に示す形態の燃料改質装置１において、対向する電極の電極間距離は、５．０ｍｍである。
【００４４】
気化器３２によりイソオクタンを気化させて反応容器４０に供給したこと以外は、上記の実施例１と同様の条件により改質を行い、水素含有ガスを生成させた。なお、図２に示す燃料改質装置１の定常運転状態では、気体燃料１１０が反応容器４０内に充填されている。得られた水素含有ガスの比重は前記気体燃料よりも小さいため、上記の実施例と同様に、反応容器４０の上部に設置されたガス回収部８０およびガス排出路９０を通じて水素含有ガスを反応容器４０から排出させた。
【００４５】
改質により得られた水素含有ガスの成分組成を分析した。また、水素含有ガスの生成速度を測定した。分析により得られた水素含有ガスの成分組成を下記の表１に示す。さらに、本比較例における改質時間の経過に伴う水素生成速度の変化を、図４のグラフに示す。
【００４６】
＜比較例２＞
図３に示す形態の燃料改質装置１を用いて液相でイソオクタンを改質し、水素含有ガスを生成させた（非特許文献１に記載の技術）。
【００４７】
図３に示す形態の燃料改質装置１は、反応容器４０の中央部に絶縁膜４２が設置されている点で、図１に示す形態の燃料改質装置１とは異なる。この絶縁膜４２は、絶縁性材料であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から構成されており、サイズは直径が５００ｍｍ、厚さが１ｍｍである。そしてこの絶縁膜４２の中心部には、直径が１ｍｍのピンホール（細孔）４４が設けられている。なお、一対の電極（５０、６０）は、これらの電極どうしを結んだ直線がピンホール４４の中心を通過するように設置されており、前記直線と絶縁膜４２との交差角は９０°である。また、図３に示す形態の燃料改質装置１において、対向する電極の電極間距離は、５．０ｍｍである。
【００４８】
この燃料改質装置１を用いて、上記の実施例１と同様の条件により改質を行い、水素含有ガスを生成させ、当該ガスの成分組成を分析した。また、水素含有ガスの生成速度を測定した。分析により得られた水素含有ガスの成分組成を下記の表１に示す。さらに、本比較例における改質時間の経過に伴う水素生成速度の変化を、図４のグラフに示す。図４において、横軸は改質時間（分）を示し、縦軸は水素生成速度（ミリモル／分）を示す。
【００４９】
【表１】
2007137721.tif 000004
【００５０】
表１に示す結果から、実施例１の燃料改質装置１によれば、気相にて燃料の改質を行う従来の燃料改質装置（比較例１）や、反応容器４０内に絶縁膜４２を設置して燃料の改質を行う従来の燃料改質装置（比較例２）とほぼ同様の組成を有する水素含有ガスが得られることがわかる。
【００５１】
また、図４に示す結果から、比較例１の燃料改質装置による改質では、水素の生成が開始するまでに時間がかかり、起動性に劣ることがわかる。これは、気化器３２によってイソオクタンを気化させる必要があるためと考えられる。しかも、図４に示すように、比較例１では、一定時間経過後に水素生成速度が低下し、最終的にはゼロになってしまう。これは、気相で改質を行っているために電極表面に炭素が析出し、最終的に電極どうしが短絡してしまうことによると考えられる。
【００５２】
一方、比較例２の燃料改質装置による改質では、起動性はよいものの、一定時間経過後に水素生成速度が低下してしまう。これは、絶縁膜４２に設けられたピンホール４４に生成したガスの気泡が付着し、放電が不安定化されることによると考えられる。
【００５３】
これに対し、本発明（実施例１および２）の燃料改質装置１では、上記の種々の問題を引き起こす虞がない。このため、本発明の燃料改質装置は、起動性に優れ、かつ、長時間にわたって改質を持続させうる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の燃料改質装置は、例えば、固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）などの水素ガスを必要とする装置に対して水素含有ガスを供給するための水素供給装置として好ましく用いられうる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の燃料改質装置の好ましい一実施形態を示す概略図である。実施例１では、この形態の装置を用いた。
【図２】従来の燃料改質装置の一形態を示す概略図である。比較例１では、この形態の装置を用いた。
【図３】従来の燃料改質装置の他の形態を示す概略図である。比較例２では、この形態の装置を用いた。
【図４】実施例１、並びに比較例１および２における改質時間の経過に伴う水素生成速度の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１    燃料改質装置、
１０    燃料タンク、
２０    燃料供給路、
３０    ポンプ、
３２    気化器、
４０    反応容器、
４２    絶縁膜、
４４    ピンホール、
５０、６０    電極、
７０    電源、
８０    ガス回収部、
９０    ガス排出路、
１００    液体燃料、
１１０    気体燃料。
【図１】
2007137721.tif 000005
【図２】
2007137721.tif 000006
【図３】
2007137721.tif 000007
【図４】
2007137721.tif 000008